水电站计算机监控系统运行规程.doc

计算机监控系统运行规程13.1 系统结构组成本水电站采用“无人值班”（少人值守）的运行值班方式，计算机监控系统采用全计算机监控的模式，开放性的分层分布式系统结构。13.1.1 系统结构配置系统分层结构自下而上，为现地单元监控层和电站中控层。本水电站上位机系统设置在中控室，对全厂进行计算机监控。上位机与机组LCU间采用光纤以太网通信，与开关站、全厂公用采用双绞线以太网通信，LCU与现地智能设备采用Modbus RTU现场总线通信。13.1.2 集中制控层结构1、厂控制室主要设备有：2台操作员工作站，1台工程师工作站，1台套语音报警及短信寻呼装置，2台通信服务器， 2台网络交换机，2台激光打印机， 1套卫星同步时钟系统，1套电力专用UPS电源，1套中控室计算机控制台等。13.1.3 现地级控制层结构1、现地级监控层主要包括机组4套LCU、2套开关站LCU和1套公用LCU。2、LCU屏主要由PLC数据采集控制单元，微机准同期装置组成，多功能电表等组成，配置双以太网口。3、每套机组现地控制单元配有一套微机自动准同期装置，同期对象为发电机断路器。开关站有多个同期对象，配置一套微机多点自动准同期装置。同期装置具备自动识别并网对象类别及并网性质的功能。13.2 数据采集与报警功能13.2.1电气量采集各LCU将相关的PT、CT接入多功能电表，电量参数（例如功、无功、频率、功率因素、有功电度、无功电度等电量）直接从多功能电表中读取。直流电量及非电量性模拟量如：转子电流及电压、导叶前压力、机组的工作水头等信号。这些信号由变送器转换为420mA信号供PLC采集。13.2.2状态量采集各LCU按周期采集全部开入量，进行状态检查，更新数据库，在开关量发生变位时，产生事件记录。各LCU具有对本身的硬件及各控制单元进行全面的保护性自我检验功能，对各辅助设备的运行状况进行检测，并根据检验结果采取相应的保护性措施。LCU同时向主机报告诊断的结果，根据自诊断记录，值班维护人员可以了解LCU装置工作是否良好，指导处理异常情况。13.2.3温度量采集机组温度量将采用多路智能温度巡检装置进行采集，采集对象包括水轮发电机空气冷却器、发电机定子、轴承等。温度巡检装置根据测温电阻在不同的温度下具有不同电阻值的原理，将电阻转换成相应的电量供计算机处理。13.2.4报警功能各LCU具有面板显示报警功能，并记录报警信息。13.3 机组LCU屏功能机组LCU是电站计算机监控系统的现场级监控设备，负责机组及相关设备运行状态数据采集，自动控制运行等功能。机组LCU实现对机组、励磁装置、调速器、温度巡检装置、机组辅助设备、发电机主保护相关设备运行状态实时监控，机组LCU将所采集的数据通过TCP/IP10M工业光纤以太网上传到电站中控室。机组LCU可以完成中控室对机组的所有操作功能，包括机组开机、机组停机、事故停机、紧急事故停机等基本功能，实现对机组运行的有功功率、无功功率调节，对机组辅助设备的控制等操作。机组LCU可以通过中控室远控方式和现地现地控制方式。当控制方式选择远控时，机组LCU的当地操作无效，机组LCU只接受远控命令；当选择现地控制方式时时，机组LCU的远控操作无效，机组LCU只接受就地操作命令。13.3.1 机组自动开机当机组LCU接受开机指令后，校验开机条件，当开机条件满足后，进入机动开机流程；如开机条件不满足则停止开机程序，复归开机令，返回开机错误信息。当机组LCU进入开机流程后，实时监控开机过程。当开机成功后，置机组正常运行状态，复归开机令。13.3.2 机组正常停机当机组LCU接受停机指令后，进入机组自动停机流程，实时监控开机过程。当停机成功后，置机组停止运行状态，复归停机令。13.3.3 机组事故停机水轮机、发电机瓦温过高，保护设备动作，事故停机手动操作等导致机组事故停机的开关量信号输入采用开关量输入形式。可自动或手动的触发机组事故停机流程。当机组LCU一旦收到机组发生事故的信号，会立即中断当前的工作，快速转到事故停机流程进行处理，动作事故停机电磁阀。13.3.4 机组紧急事故停机机组超160%ne转速、机组过速装置动作，手动紧急事故停机操作等事故信号，采用中断方式处理。可自动或手动的触发机组紧急事故停机流程。当机组LCU一旦收到机组发生事故的信号，会立即中断当前的工作，快速转到事故停机流程进行处理，动作事故配压阀、动作调速器主配压阀、发停机命令。辅助紧急事故停机按钮的操作单独设置常规回路，不受PLC控制，直接可以动作停机回路，并且不受操作选择受柄位置的影响，以确保在PLC故障情况下可靠快速停机。 对紧急事故信号同样采用中断处理形式，保证机组快速响应，避免事故的扩大。13.3.5 机组的有功和无功调节LCU装置对机组有功（P）、无功（Q）调节是以LCU控制面板或主机设置的P、Q值按PID规律对机组的导叶开度和励磁电压进行调节，使机组按给定的P、Q值运行。对于P、Q的调节，采用是脉宽的方式，调节脉冲通过中间继电器输出给微机调速器和微机励磁调节器，确保P、Q调节在安全的范围内进行。13.3.6 机组辅助设备操作机组LCU可通过操作面板进行机组的冷却水电磁阀，空气围带给排气电磁阀，制动器给排气电磁阀，主轴密封水电磁阀等各种辅助设备的操作。对于操作中的错误或不合法的命令，LCU拒绝控制命令的执行。对合法的命令，显示控制的过程及最终结果。13.3.7机组开停机操作1、机组开机画面点击系统画面机组开机按钮进入开机流程，开机流程包括一键发电、开机到空转、空转到空载、空载到发电等。当开机条件满足后，在开机流程画面选择所需开机流程，点击开机令按钮，出现在开机对话框，按确认键后，机组接受开机指令，进入开机过程。开机画面在开机过程中监视机组各设备的运行状况。2、停机画面停机操作对话框和开机操作对话框基本一样。停机流程包括一键停机令、发电转空载、空载转空转、空转转停机等。3、事故停机和紧急停机画面在系统画面中点击事故停机按钮进入此操作画面，监视事故停机流程及紧急事故停机流程。13.3.8 触摸屏操作1、系统登陆画面在画面中点击密码文本提示框，将弹出下图示键盘区输入登陆密码，按Enter键确认，密码正确时点击登录按钮进入系统菜单画面。当密码正确可直接进入系统画面，如果密码错误，此时也可以进行登录，但是禁止了系统里所有操作，如想重新登录，可按退出按钮，在再次登录，登录成功后登录成功标志一直存储到退出系统为止。2、系统菜单画面在此画面里通过每个按钮均可进入相应画面。3、有功调节画面点击系统画面功率调节按钮进入，有实时的功率显示，点击相应按钮会发出一个脉冲信号，对相应机构机型操作。4、辅助操作画面在系统画面中点击辅助操作进入，画面显示机组辅助设备工作状态，运行信息和实现对机组辅助设备开启停止的操作等。在辅助操作画面中点击投入或退出按钮，弹出对话框按确认键后，接受指令。5、运行参数画面本画面对机组模拟量信号进行监视。13.4 公用LCU功能公用LCU是电站计算机监控系统的现场级监控设备，负责公用及相关设备运行状态数据采集，自动控制运行等功能。公用LCU实现对辅机、厂用变、10KV线路等相关设备运行状态实时监控，公用LCU将所采集的数据通过TCP/IP以太网上传到电站中控室。公用LCU可以完成中控室对公用设备的所有操作功能，包括投断路器、退断路器等基本功能，实现对公用设备的控制等操作。公用现地控制单元布置在厂房中控室内，其控制方式可实现远方和现地控制。13.4.1 公用设备操作公用LCU可通过操作面板进行10KV线路断路器隔离开关等设备操。对于操作中的错误或不合法的命令，LCU拒绝控制命令的执行。对合法的命令，显示控制的过程及最终结果。13.4.2 触摸屏操作1、系统菜单画面在画面的状态条显示公用工作状态、控制方式选择、公用事故、故障、时间、日期等。在此画面里通过每个按钮均可进入相应画面。2、公用操作画面点击系统画面操作按钮进入，画面显示被控设备的合分闸按钮，如下图：点击合分闸按钮，可对相关设备进行相应的操作，如点击1#厂变的合闸按钮，在分闸状态下，将弹出下图：3、公用电气数据画面点击系统画面辅机状态及数据按钮进入，本画面可实时显示辅机设备的状态和数据。点击下一页可以翻看所有辅机的状态和数据，点击返回按钮返回系统画面。4、故障报警画面在系统画面中点击事故报警按钮进入，画面显示了历史故障报警信息和时间、日期。点击返回按钮返回系统画面。13.4.3 机组急停公用LCU屏安装有4个紧急按钮，每台机组对应一个紧急停机按钮，以备机组事故用。13.5 开关站LCU功能开关站LCU是电站计算机监控系统的现场级监控设备，负责开关站及相关设备运行状态数据采集，自动控制运行等功能。开关站LCU实现对线路、主变、母联等相关设备运行状态实时监控，开关站LCU将所采集的数据通过TCP/IP以太网上传到电站中控室。开关站LCU可以完成中控室对开关站设备的所有操作功能。开关站设备现地控制单元布置在中控室内。 13.5.1开关站设备操作开关站LCU可通过触摸屏进行开关站的线路断路器、主变、母联等各种辅助设备的操作。对于操作中的错误或不合法的命令，LCU拒绝控制命令的执行。对合法的命令，显示控制的过程及最终结果。13.5.2 触摸屏操作1、系统菜单画面在画面的状态条显示开关站工作状态、控制方式选择、开关站事故、故障报警显示、时间、日期等。画面1在此画面里通过每个按钮均可进入相应画面。2、开关站主接线画面画面2画面显示了开关站接线状态。点击画面隔离开关和断路器，会弹出相应的操作画面，如观玉线开关在分闸状态下弹出同期和观玉线刀闸在合闸状态下弹出开关操作画面如下：画面33、开关站电气数据画面点击系统画面电气数据按钮进入，本画面可实时显示开关站各段线路三相电流、三相电压、频率、有功功率、无功功率、线电压。如画面4。画面413.6 辅机设备LCU屏 电站各辅机及公用设备设置一个LCU屏, LCU屏以PLC为核心，实现对技术供水、全厂送风系统、渗漏排水、检修排水、中压气机、低压气机公用及辅机设备的控制和相关运行信息采集，与电站相应机组LCU或公用LCU通信，向电站监控系统传送设备运行信息并接受电站监控的控制命令。各辅机及公用设备自动控制系统的监控对象分布在电站厂房等建筑物中。13.6.1 技术供水技术供水系统共有5台供水泵， 5台泵分为两组，控制元件分装于两个控制屏内，也就是技术供水LCU1屏和技术供水LCU2屏。软启动器完成电机的软启和软停，1#、2#、3#、4#、5#水泵均安装软启动器，采用“一拖一”的方式。技术供水LCU1屏控制3台供水泵，技术供水LCU2屏控制2台供水泵。5台泵给4台机组供水，备用1台；5台泵按顺序轮换工作。当起动1台机组前，起动1台供水泵；如水管压力不够，自动切除本台泵启动下一台泵。当有1台机组停机后，延时停止1台运行时间最长的供水泵。控制装置上送公用LCU的故障信息主要有：供水管压力过高，供水管压力过低，备用泵起动，滤水器故障，电动机故障，软启动故障，PLC故障，控制电源故障等。控制装置控制方式有自动/切除/手动3种工作方式。当设置为自动方式时，5台主供水泵由机组LCU传过来信号控制泵的启停；总管压力过高时发出报警信号；当设置为切除方式时，停止泵运行；当设置为手动方式时，直接启动技术供水泵，到切除方式才停止泵运行。13.6.2 全厂送风机全厂送风机为2台风机，送风机控制屏面板上安装有切换开关，可设置为自动/切除/手动3种工作方式：当设置为自动方式时，送风机受上位机启、停控制；当设置为切除方式时，停止空压机运行；当设置为手动方式时，红色按钮启动送风机。绿色按钮停止送风机。当转换开关在切除或自动状态下，按钮无法启动停止送风机的工作。（当手动工作方式，火灾报警信号只能手动投入或退出离心风机工作。）13.6.3 渗漏排水渗漏排水系统有3台排水泵，3台泵自动轮换工作。软启动器完成排水泵的软启和软停；3台水泵均采用“一拖一”的方式工作。控制装置上送公用LCU的故障信息主要有：渗漏集水井水位过高，电动机故障，软启动故障，PLC故障，控制电源故障等。控制装置控制方式有自动/切除/手动3种工作方式。当设置为自动方式时，由渗漏集水井水位信号器自动启/停泵组。当渗漏集水井水位涨至-20.1m时，先自动启动第一台排水泵，若有故障自动切换到第二台泵运行并报警；当水位涨至-19.8m时，启动下一台排水泵，当集水井水位恢复到-21.8m自动停止所有泵的运行，集水井水位过高-19m m时发出报警信号；当设置为切除方式时，停止泵运行；当设置为手动方式时，直接启动排水泵到运行。当转换开关在切除位置是停止泵的运行。13.6.4 检修排水LCU屏操作检修排水系统有3台排水泵，3台泵互为备用，手动轮换工作状态。软启动器完成泵组的软启和软停，排水水泵均采用“一拖一”的方式。检修期间，3台排水泵可同时投入运行。控制装置上送公用LCU的信息主要有：集水井水位过高，电动机故障，电动机运行等。检修排水LCU为手动控制方式，泵的启停根据检修集水井的水位由人为控制，红色按钮启动排水泵，绿色按钮停止排水泵的运行。13.6.5 中压气机中压气机系统设2台空压机，互为主备用，自动轮换工作。控制装置上送公用LCU的故障信息主要有：气系统压力过高，气系统压力过低，备用气机起动，电动机故障，PLC故障，控制电源故障等。控制装置控制方式有自动/切除/手动3种工作方式。当设置为自动方式时，空压机由压力信号器进行启、停控制；当设置为切除方式时，停止空压机运行；当设置为手动方式时，红色按钮启动空压机。绿色按钮停止空压机。当转换开关在切除或自动状态下，按钮无法启动停止送风机的工作。故障停机控制有:电机过载，气机出口温度过高，一、二级气压高。13.6.6 低压气机中压气机系统设2台空压机，互为主备用，自动轮换工作。控制装置上送公用LCU的故障信息主要有：气系统压力过高，气系统压力过低，备用气机起动，电动机故障，PLC故障，控制电源故障等。控制装置控制方式有自动/切除/手动3种工作方式。当设置为自动方式时，空压机由压力信号器进行启、停控制； 当设置为切除方式时，停止空压机运行；当设置为手动方式时，红色按钮启动空压机。绿色按钮停止空压机。当转换开关在切除或自动状态下，按钮无法启动停止送风机的工作。故障停机控制有:电机过载，气机出口温度过高，一、二级气压高。13.6.7 生活及消防供水生活消防系统设2台生活供水泵，互为主备。3台主变消防泵，两用一备。2台消防泵和2台稳压泵，消防泵启动的时候稳压泵退出，消防泵停止的时候靠稳压泵自动稳定消防管内的压力工作。控制装置控制方式有自动/切除/手动3种工作方式。当设置为自动方式时，生活供水泵能根据水位自动控制供水泵的启停。主编消防和消防泵必须由人为确定火灾来启动消防系统，启动后消防系统可以自动根据压力的信号来启动备泵等；当设置为切除方式时，停止所有设备的运行；当设置为手动方式时，红色按钮启动运行。绿色按钮停止运行。当转换开关在切除或自动状